【導(dǎo)讀】XX粗泥沙集中來(lái)源區(qū)。攔沙工程一期項(xiàng)目可行性研究。XX河上游右岸片拐溝中型攔沙壩。典型工程設(shè)計(jì)報(bào)告。XX會(huì)XX水土保持科學(xué)試驗(yàn)站。拐溝中型攔沙壩工程特性表。建設(shè)地點(diǎn)XX縣總長(zhǎng)度。X37°20′″斷面尺寸寬×高×設(shè)計(jì)/校核洪水重現(xiàn)期300混凝土。淤積年限（年）30合計(jì)（萬(wàn)m3）。型式投工（萬(wàn)工時(shí)）。壩高中央投資（萬(wàn)元）。壩頂長(zhǎng)地方匹配（萬(wàn)元）。壩體方量（萬(wàn)m3）養(yǎng)魚(yú)（尾）。投資（萬(wàn)元）單位庫(kù)容投資。型式臥管單位淤地投資。每臺(tái)高度單位淤地面積攔泥。洞（管）身長(zhǎng)度90. 直徑總工期9個(gè)月

　　

【正文】 5)、《水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)水土保持圖》（ SL —20xx） 6)、《水土保持工程概（估）算編制規(guī)定》（水利部 水總 [20xx]67號(hào)） 7)、《水土保持工程概算定額》（水利部 水總 [20xx]67 號(hào)） 8)、《榆林地區(qū)實(shí)用水文手冊(cè)》 9)、《榆林地區(qū)治溝骨干工程及淤地壩擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)編制依據(jù)》 10)、 1:10000 庫(kù)區(qū)地形圖 11)、 1:500 壩址實(shí)測(cè)地形 圖 12)、 1:500 壩址實(shí)測(cè)橫斷面圖 壩型及筑壩材料選擇 根據(jù)當(dāng)?shù)乃磁c土料分布情況，壩型選為均質(zhì)碾壓式土壩，筑壩材料選擇按照就地取材的原則，石料場(chǎng)選在距 壩址 30 km 處的老君殿鎮(zhèn)，為砂巖，土料場(chǎng)選 在 壩軸線上游約 120m 兩岔溝之間的山坡上，高程為 1050~1150m，經(jīng)計(jì)算，可開(kāi)采方量 60104m3，能滿足筑壩需 10 求， 土料以輕粉質(zhì)壤土為主。 施工方式的選擇 施工方式采用機(jī)械碾壓。 樞紐組成及布設(shè) 拐溝中型攔沙壩結(jié)構(gòu)組成為三大件，即壩體、放水建筑物和溢洪道。依據(jù)壩 址溝道條件，放水工程布設(shè)在左岸，由臥管、消力池、涵洞、明渠段、陡坡段及陡坡消力池組成。溢洪道布設(shè)在右岸，由引水段、溢流堰段、緩坡段、陡坡段及陡坡消力池組成。 具體布設(shè)詳見(jiàn)工程總體平面布置圖。 工程等別和標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》 SL289—20xx 規(guī)范要求，確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為： 設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)： P 設(shè) =% 校核洪水標(biāo)準(zhǔn)： P 校 =% 工程設(shè)計(jì)淤積年限取 30 年 工程等別：四等 建筑物級(jí)別： 4 級(jí) 放水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 4 天排完 30 年一遇的一次洪水總量。 壩體設(shè)計(jì) 水位～庫(kù)容、面積關(guān)系曲線 采用斷面法實(shí)測(cè)庫(kù)區(qū)內(nèi)溝道的比降及橫斷面，計(jì)算點(diǎn)繪水位 ~庫(kù)容、面積關(guān)系曲線，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表，壩高－庫(kù)容、壩高－淤地面積曲線見(jiàn)下圖。 表 4－ 1 拐溝中型攔沙壩水位 ~庫(kù)容、面積計(jì)算表 水位 壩高 壩庫(kù)面積 平均面積 水層厚度 水層間體積 庫(kù)容累計(jì) 淤地面積 m m m2 m2 m 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 hm2 0 0 11 5068 5 1005 5 10136 19577 5 1010 10 29017 48219 5 1015 15 67421 83863 5 1020 20 100305 113743 5 1025 25 127181 139345 5 1030 30 151509 164749 5 1035 35 177990 191861 5 1040 40 205733 庫(kù)容計(jì)算 工程總庫(kù)容由滯洪庫(kù)容和淤積庫(kù)容兩部分組成。 1）攔沙庫(kù)容計(jì)算 采用《水土保持治溝骨干工程技術(shù)規(guī)范》 SL289—20xx 規(guī)范中公式計(jì)算： Ws=FMoN/ r 式中： Ws——多年平均懸移質(zhì)輸沙量，萬(wàn) m3； Mo——侵蝕模數(shù)萬(wàn) t/km2a ，根據(jù) XX 會(huì)水文局《 XX 河粗泥沙集中來(lái)源區(qū)攔沙工程一期項(xiàng)目可行性研究水文計(jì)算成果》 Mo= 萬(wàn) t/km2a ； F——壩控流域面積 km2， F=； r ——泥沙容重，取 ； N ——淤積年限， 30 年。 則： WS=30= 萬(wàn) m3。 12 2）滯洪庫(kù)容計(jì)算（調(diào)洪演算） （ 1） 起調(diào)水位 根據(jù)淤積總量為 萬(wàn) m3，由水位 —庫(kù)容曲線查得淤積高程為▽ ，設(shè)計(jì)起調(diào)水位為 ▽ ，查水位 —淤地面積曲線得可淤地面積為 。 2）基本方程 圪柳嘴中型攔沙工程，上游沒(méi)有串聯(lián)同等級(jí)的工程，依據(jù)《規(guī)范》，只對(duì)本工程控制區(qū)域內(nèi)的洪峰進(jìn)行調(diào)洪演算， 溢洪道下泄流量采用 以下 公式計(jì)算： Q 泄 = Q 區(qū)泄 [1V 滯 / W 區(qū)洪 ]； B=Q 泄 /MH 滯 3/2； 式中： Q 區(qū)泄 — 校核頻率區(qū)間面 積的最大流量 ， m3/s。 W 區(qū)洪 — 校核頻率區(qū)間面積的一次洪水總量 M— 流量系數(shù)，取 (～ ) Q 洪 ―― 區(qū)間面積頻率為 p 的設(shè)計(jì)洪峰流量， m/s3。 V 滯 ―― 壩地淤泥面與設(shè)計(jì)洪水位之間的庫(kù)容，萬(wàn) m3。 B—溢洪道寬度（ m）； 查 《 XX 粗泥沙集中來(lái)源區(qū)攔沙工程一期項(xiàng)目可行性研究水文成果報(bào)告》 得： Q 區(qū)泄 % = Q 區(qū)泄 % = F—攔沙壩壩控面積， 。 根據(jù) 以上 公式，初步選定溢洪道斷面尺寸進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算，步驟如下： 13 （ 1）由公式 Q 泄 = Q 區(qū)泄 [1V 滯 / W 區(qū)洪 ] ，先 假設(shè) V 滯 可求得 Q 泄值。 （ 2） 由 V 總 = V 滯 + V 淤 ， 在水位庫(kù)容曲線上由 V 總 查得 H 總 。 h 滯 = H 總 h 淤 ； （ 3）將 Q 泄 、 h 滯 代入公式 ： B = Q 泄 /Mh 滯 3/2；可求得溢洪道堰寬B。在設(shè)計(jì) 洪水 和校核洪水 條件 的調(diào)洪計(jì)算結(jié)果 分別 見(jiàn)表 4 43。 表 42 設(shè)計(jì)洪水 條件 下溢洪道調(diào)洪計(jì)算表 q V 滯 V 淤 V 總 H 總 h 淤 h 滯 h 滯 B Q 區(qū)泄 W 區(qū)洪 M3/s 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 m m m m m M3/s 萬(wàn) m3 90 90 90 表 43 校核洪水情況下溢洪道調(diào)洪計(jì)算表 q V 滯 V 淤 V 總 H 總 h 淤 h 滯 h 滯 B Q 區(qū)泄 W 區(qū)洪 M3/s 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 m m m m m M3/s 萬(wàn) m3 145 145 145 確定安全超高取 。確 定出壩頂高程 += 溢洪道明渠段底坡比降設(shè)計(jì)為 1/100， 溢洪道糙率 n=。 （ 5）總庫(kù)容確定 工程總庫(kù)容由滯洪庫(kù)容和淤積庫(kù)容兩部分組成。 由調(diào)洪演算得：滯洪庫(kù)容 V滯 = m3 淤積庫(kù)容即為設(shè)計(jì)攔泥量 V淤 =W= m3 工程 總庫(kù)容： V 總 = 萬(wàn) m3 壩高確定 14 壩高由攔泥壩高、滯洪壩高、安全超高三部分組成， 即： H=H 攔 +H 滯 +H 安 。 ① 最高洪水位的確定 最高洪水位是與總庫(kù)容水位相對(duì)應(yīng)的高程，由 V 總 ＝ 萬(wàn)m3，查水位 ~庫(kù)容、面積關(guān)系曲線得：最高洪水位為 ▽ 。 ② 攔泥壩高與滯洪壩高的確定 由攔泥庫(kù)容 V 攔 = 萬(wàn) m3，查水位 ~庫(kù)容、面積關(guān)系曲線得，攔泥高程為 ，相應(yīng)的淤地面積為 ，攔泥壩高 H 攔=，滯洪壩高 H 滯 = ③ 安全超高的確定 按照《技術(shù)規(guī)范》中表 —1 的要求，安全超高 H 安 取 。 ④ 壩高 H 的確定 H=H 攔 +H 滯 +H 安 =++=（ m） 相應(yīng)的壩頂高程為 ▽ ，壩頂長(zhǎng)為 。 壩體斷面尺寸確定 由于該壩為機(jī)推碾壓法施工的均質(zhì)土壩，且壩高為 25m，按照《技術(shù)規(guī)范》中表 ，壩頂寬取 ，為避免風(fēng)雨侵蝕壩頂，用紅膠土混合粘土在 壩頂鋪 30cm 厚，兩側(cè)筑 30cm 高的紅膠土混合粘土埂堰。壩體斷面設(shè)計(jì)圖見(jiàn)附圖 4。 根據(jù)壩高參照《技術(shù)規(guī)范》中壩坡坡率表確定為：馬道以下上游壩坡坡比為 1： ，下游壩坡坡比為 1： ；馬道以上下游壩坡坡比為 1： 。在距溝底 15m 處設(shè)一馬道，馬道寬 。 壩體鋪底寬 B=25＋ 15+10++4=113m。 (壩頂寬4m)。 為防止雨水沖刷壩體，在馬道及下游壩坡和兩岸坡面的結(jié)合處設(shè) 15 置邊坡排水溝，邊坡排水溝設(shè)置在壩體于兩岸的結(jié)合處，從壩頂布設(shè)到壩坡外底，規(guī)格、尺寸及工程量見(jiàn)下表 。 表 44 拐溝攔沙工程壩面及邊坡排水溝結(jié)構(gòu)尺寸表 工程名稱 馬道排水溝 邊坡排水溝 形狀 斷面 尺寸 長(zhǎng)度 側(cè)墻 厚 基礎(chǔ) 厚 砌筑 方式 方量 形狀 上口寬 下口寬 高度 厚度 砌筑 方式 長(zhǎng)度 方量 ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ３ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ ３ 拐溝 矩形 漿砌石 梯形 漿砌石 為防止壩體與壩基以及兩岸岸坡結(jié)合處形成集中滲流，保證壩體與基 礎(chǔ)緊密結(jié)合，在壩軸線和上游 20m 處分別布設(shè)主、副二道結(jié)合槽，采用梯形斷面，主結(jié)合槽河川基礎(chǔ)部分?jǐn)嗝孑^大，由機(jī)械開(kāi)挖，結(jié)構(gòu)尺寸為：上口寬 ，下口寬 ，深 ，邊坡坡比 1:，坡面結(jié)合部分?jǐn)嗝孑^小，結(jié)構(gòu)尺寸為：上口寬 ，下口寬 ，深 ，邊坡坡比 1:1，副結(jié)合槽斷面較小，均由人工開(kāi)挖，尺寸為：上口寬 ，下口寬 ，深 ，邊坡 1:1。詳細(xì)尺寸詳見(jiàn)下表。 表 45 結(jié)合槽斷面設(shè)計(jì)結(jié)果表 壩名 壩高 （ m） 主結(jié)合槽 （ m） 副結(jié)合槽 （ m） 總長(zhǎng)度 （ m） 斷面形狀 上口寬 下口寬 高 基礎(chǔ) 槽長(zhǎng) 上口 寬 下口 寬 高 邊坡 槽長(zhǎng) 斷面 形狀 上口寬 下口 寬 高 副槽 總長(zhǎng) 大斷 面長(zhǎng) 小斷 面長(zhǎng) 拐溝 25 梯形 梯形 117 壩體與岸坡結(jié)合處，岸坡要進(jìn)行削坡處理，拐溝左岸為黃土，削坡坡度以 1： ，右岸坡為紅膠土，削坡坡度以 1： 。 為了增加下游壩坡的穩(wěn) 定性，同時(shí)排泄土基地基及壩體滲透水流，防止?jié)B透水流將壩身及基礎(chǔ)的小顆粒帶走，在下游壩坡趾部設(shè)置貼坡式反濾體。其結(jié)構(gòu)尺寸查《技術(shù)手冊(cè)》表 5－ 12 濾水壩址反濾層規(guī)格尺寸及用料表。反濾體規(guī)格尺寸詳見(jiàn)其結(jié)構(gòu)圖。 表 46 反濾體結(jié)構(gòu)尺寸表 16 工程名稱 壩高 反濾 體高 結(jié)構(gòu) 形式 頂長(zhǎng) 底長(zhǎng) 頂寬 外坡比 內(nèi)坡比 平均 長(zhǎng)度 底寬 塊石 方量 粗沙 方量 礫（卵） 石方量 總方量 ｍ ｍ ｍ ｍ ｍ 1/x 1/x ｍ ｍ ｍ 3 ｍ 3 ｍ 3 ｍ 3 拐溝 25 棱 式 1/ 1/ 1）滲流計(jì)算 平時(shí)溝道里沒(méi)有常流水，所以庫(kù)內(nèi)不蓄水，壩體形不成浸潤(rùn)線。蓄洪排清時(shí)洪水在庫(kù)內(nèi)停留時(shí)間很短，本次設(shè)計(jì)排完一次 30 年一遇洪水總量是 4 天，等不到壩體浸潤(rùn)線形成庫(kù)內(nèi)就沒(méi)有水了。沒(méi)有浸潤(rùn)線，所以攔沙工程庫(kù)內(nèi)不蓄水。 2）壩坡穩(wěn)定計(jì)算 壩體的穩(wěn)定性分析不能套用水庫(kù)的計(jì)算方法。采用水墜方法施工的壩體，只要施工期不鼓肚，不滑坡，運(yùn)用期也不會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定問(wèn)題；如采用挖掘機(jī) 碾壓方法筑壩，土壤干容重一般都能達(dá)到 上，不會(huì)出現(xiàn)滑坡，所以壩體是穩(wěn)定的。 放水建筑物設(shè)計(jì) 放水建筑物結(jié)構(gòu)型式 拐溝中型攔沙壩壩址表層為黃土及紅膠土，深層為紅膠土，壩肩 17 右岸已有紅膠土裸露。根據(jù)工程地質(zhì)、地形條件，放水工程布設(shè)在壩體右端，為盡可能避免涵洞在平面上轉(zhuǎn)彎，涵洞軸線與壩軸線基本垂直。型式上采用涵臥管式建筑物，此種型式設(shè)計(jì)與施工管理較為方便。其結(jié)構(gòu)布置詳見(jiàn)工程平面布置圖。 放水工程由斜臥管、消力池、涵洞、明渠、陡坡、后消力池及尾水渠組成。進(jìn)水斜臥管采用方形斷面分 級(jí)臥管，涵洞采用漿砌石拱涵。 臥管設(shè)計(jì) 1）放水流量確定 依據(jù)《技術(shù)規(guī)范》的要求，放水工程的設(shè)計(jì)流量按 4—7 日（取4 日）內(nèi)排完三十年一遇的一次洪水總量計(jì)算： Q=%/（ 486400） =(10000)/（ 486400） =。 2）放水孔尺寸的確定 根據(jù)地形、地質(zhì)條件，臥管布設(shè)在壩體上游右岸坡上，底坡為1:。臥管與涵洞連接處設(shè)消力池，臥管頂部設(shè)置通氣孔。 分級(jí)臥管采用平孔進(jìn)水，每臺(tái)設(shè)一孔，每一個(gè)臺(tái)階高度選取 ，每次開(kāi)啟三臺(tái)三孔，則放水孔直徑采用《技 術(shù)規(guī)范》中公式（ —3）： d=[Q/(++)] 式中 d—放水孔直徑（ m）； Q—放水流量（ m3/s）； H1 、 H2 、 H3—分別為孔上水深（ m）。 則 d=[(++)]=(m)，取 。 4）臥管設(shè)計(jì)流量的確定 由于考慮水位變化而導(dǎo)致放水流量的調(diào)節(jié)，在設(shè)計(jì)時(shí)，按照放水工程的正常流量加大 20%考慮。 Q 加 =(1+20%)=5）臥管斷面尺寸確定 18 方 形臥管的砌筑材料，依據(jù)就地取材的原則，選用漿砌塊料石砌筑，臥管過(guò)水?dāng)嗝?，臥管寬度計(jì)算采用《技術(shù)手冊(cè)》中公式B=[Q/] 3/8 式中： B—臥管寬度，（ m）； i—臥管底坡； Q—加大流量， m3/s。 則 B=[（ ） ]3/8=， 取 。 6）臥管內(nèi)水深計(jì)算 采用《技術(shù)手冊(cè)》中公式 Q=WC（ Ri） 1/2 式中 Q—通過(guò)臥管的加大流量， m3/s。 W—臥管過(guò)水?dāng)嗝婷娣e， W=BH=，（ m2 ） 。 C—謝才系 數(shù)，